金蟬花米酒發酵工藝優化

黃和升，王海平*，陶書中，王衛兵，黃亞東

（江蘇食品藥品職業技術學院淮安市釀酒工程重點實驗室，江蘇 淮安 223005）

中國的酒文化從古時候開始盛行，在逢年過節、親朋聚會時總會以喝酒來增加氣氛[1-2]。隨著現在健康知識的普及，健康飲酒意識的逐漸增強，酒類市場的消費需求正從高度酒向低度酒和保健酒、勾兌酒向發酵酒轉變[3-7]。米酒作為一種低酒度、高營養的傳統釀造酒[8-12]，歷來就有“液體蛋糕”之美譽。米酒如能將傳統工藝進一步改進，增加其營養保健功效，必能迎合廣大消費者的青睞。

金蟬花（Cordyceps cicadae），又稱大蟲草，屬蟲生真菌。金蟬花的天然成分與冬蟲夏草類似，國內外研究表明，金蟬花具有提高免疫力、抗疲勞、保腎、改善睡眠、抗腫瘤、保肝、抗輻射、抗氧化和明目等多重作用，是神奇的古老中藥[13-19]。人工培養的蟬花含甘露醇2.18%、多糖21.73%，氨基酸19.76%，蟲草素0.005%，腺苷0.05%，這與天然冬蟲夏草相似，但砷、汞、鉛等有毒重金屬沒有檢出，這比天然冬蟲夏草安全[20-22]。因此，蟬花可以作為冬蟲夏草的代用品，同樣可以達到滋補養生的作用。

目前對金蟬花的應用多是采取將某種成分提取出來應用于治療某種疾病[23-26]，也有研究者采用基酒泡制、清蒸、水煎等來提高金蟬花多方面的功效[27-28]，但這些方式均不能使其中的大分子功能性物質的功效得到充分發揮。本試驗以糯米和金蟬花為主要原料，采用全發酵工藝（在糯米發酵初始加入金蟬花直到發酵結束），可使金蟬花的營養保健成分（蟲草酸、多糖、氨基酸等）在釀酒過程中充分溶于米酒，使制得米酒中包含蟬花中多糖、氨基酸、蟲草酸、微量元素等大部分營養物質和生理活性物質，從而提高金蟬花米酒的營養保健功效。金蟬花米酒的開發不僅可增加米酒的品種和保健功效，提高米酒的附加值，同時可使蟬花的深加工得到進一步的應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優質糯米、金蟬花干品、安琪酒曲：淮安市場；無水乙醇、亞甲基藍、葡糖糖、苯酚、酒石酸鉀鈉、濃硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；蟲草酸（D-甘露醇）標準品（純度＞98.8%）：上海士鋒科技有限公司。

1.2 儀器與設備

釀酒車間米酒生產線一套：江蘇食品藥品職業技術學院自制；752紫外分光光度計：上海譜元儀器有限公司；HH-M6六孔恒溫水浴鍋：江蘇新春蘭科學儀器有限公司；PHS-3E型pH計：上海儀電科學儀器股份有限公司；MS-TS分析天平：梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 金蟬花米酒的加工工藝流程及操作要點

操作要點：糯米洗凈后加水浸泡8～10 h，瀝干水分后蒸飯約20 min，攤涼后接入酒曲3%，加入金蟬花粉4%，陶缸搭窩發酵，控制發酵溫度26～28 ℃，發酵2 d左右，此過程為糖化過程，可使米飯中的大量淀粉轉化為糖類物質。然后加水沖缸，繼續以約26 ℃發酵3 d，此過程會使大部分糖類物質轉化為酒精，少部分轉化為酸和酯等物質，此時米酒便有了酸、甜、醇、香等特有的米酒的香味和口感，此時便可用板框壓榨機進行分離酒液和酒糟，得到的酒液自然澄清約1 d，上清液用超微濾膜進一步過濾，得到濾液即為成品米酒。

1.3.2 金蟬花米酒發酵工藝優化

單因素試驗：金蟬花米酒發酵基礎條件設定為金蟬花添加量30 g/kg、發酵時間5 d、發酵溫度28 ℃?？疾旖鹣s花添加量（0、10 g/kg、20 g/kg、30 g/kg、40 g/kg、50 g/kg、60 g/kg）、發酵時間（0、1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d）和發酵溫度（20 ℃、22 ℃、24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃）對米酒總糖、氨基酸態氮、感官評分和酒精度的影響。

正交試驗：在單因素試驗基礎上，以發酵溫度（A）、發酵時間（B）和金蟬花添加量（C）為考察變量，以產品的感官評分為評價指標，采用L9（33）正交試驗設計進行正交試驗。

1.3.3 金蟬花米酒感官評價標準

邀請10名釀酒資深人員對金蟬花米酒進行評價，滿分100分，感官評分標準見表1，結果取平均值。

表1 金蟬花米酒感官評定標準Table 1 Standards of sensory evaluation for Cordyceps cicadae rice wine

1.3.4 金蟬花米酒的品質指標測定方法

酒精度采用蒸餾法測定；氨基酸態氮含量采用電位滴定法測定；總糖（以葡萄糖計）含量采用亞鐵氰化鉀滴定法測定。以上指標測定均依據國標GB/T 13662—2018《黃酒》。

多糖含量采用硫酸-苯酚法測定[22]。以葡萄糖標準溶液質量濃度（x）為橫坐標，吸光度值（y）為縱坐標繪制葡萄糖標準曲線，按照標準曲線回歸方程計算樣品中多糖含量。

蟲草酸含量采用高碘酸鈉比色法測定[22]。以蟲草酸標準溶液質量濃度（x）為橫坐標，吸光度值（y）為縱坐標繪制蟲草酸標準曲線，按照標準曲線計算出樣品中蟲草酸含量。

1.3.5 數據處理

用SPSS 20.0軟件進行統計分析和數據處理。

2 結果與分析

2.1 發酵工藝優化單因素試驗

2.1.1 金蟬花添加量對米酒品質的影響

由圖1 可知，發酵原料中添加0～60 g/kg金蟬花，產品總糖含量、酒精度、氨基酸態氮含量均隨其添加量增加而增加，但感官評分表現為先增后減。探其原因，金蟬花蛋白質、氨基酸和可發酵糖含量較高，隨著發酵過程生化反應的進行，生成產物糖含量、酒精含量、氨基酸態氮含量隨之增加。金蟬花添加量超過40 g/kg時，產品酸味顯現，口感欠佳，因而感官評分值下降。綜合考慮米酒的理化品質，確定最適金蟬花添加量40 g/kg。

圖1 金蟬花添加量對米酒品質影響Fig. 1 Effect of Cordyceps cicadae addition on rice wine quality

2.1.2 發酵時間對米酒品質影響

由圖2可知，發酵前，原料中總糖、酒精度、氨基酸態氮含量均較低，在發酵前3 d，發酵液的總糖含量、感官評分迅速上升，氨基酸態氮和酒精度變化平緩，略有上升；發酵時間＞3 d之后，微生物分解利用發酵液中糖和蛋白質，使其總糖含量不斷下降，酒精度、氨基酸態氮和感官評分不斷上升；發酵時間＞5 d 之后，發酵液的氨基酸態氮含量基本不再變化，但總糖含量繼續下降，酒精度繼續上升，感官評分也開始略有下降。綜合各項指標，最適發酵時間確定為5 d。

圖2 發酵時間對米酒品質影響Fig. 2 Effect of fermentation time on rice wine quality

2.1.3 發酵溫度對米酒品質影響

由圖3 可知，在試驗溫度（20～32 ℃）范圍內，發酵液的酒精度和氨基酸態氮隨溫度升高均處于增加的趨勢，總糖含量和感官評分呈先上升后降低的趨勢。探其原因，發酵溫度＞26 ℃時，酵母生長旺盛，分解利用糖類物質，將糖轉化成酒精，因而表現為總糖含量下降，酒精度上升，此時發酵液的酒味濃烈，感官評分值下降。綜合考慮，最適發酵溫度確定為26 ℃。

圖3 發酵溫度對米酒品質的影響Fig. 3 Effect of fermentation temperature on rice wine quality

2.2 發酵工藝優化正交試驗

依據單因素試驗結果，以發酵溫度（A）、發酵時間（B）和金蟬花添加量（C）為考察變量，以產品的感官評分為評價指標，采用L9（33）正交試驗進行優化，正交試驗結果與分析見表2。

表2 金蟬花米酒發酵條工藝優化正交試驗結果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiments for Cordyceps cicadae rice wine fermentation process optimization

由表2可知，3個因素對產品評分值影響的順序依次為B＞C＞A，即發酵時間＞金蟬花添加量＞發酵溫度；金蟬花米酒最佳發酵工藝為A2B2C2，即發酵溫度26 ℃、發酵時間5 d、金蟬花添加量40 g/kg。在此優化發酵工藝條件下進行5次平行驗證試驗，感官評分平均值為94.0分。

2.3 金蟬花米酒活性成分測定結果

2.3.1 葡萄糖標準曲線

由圖4可知，葡萄糖標準曲線回歸方程為y=5.098 6x+0.000 8，相關系數R2=0.997 7。結果表明，二者線性關系良好。

圖4 葡萄糖標準曲線Fig. 4 Standard curve of glucose

用樣品溶液代替標準溶液測得蟬花米酒樣品吸光度值為0.493 2，按照標準曲線回歸方程計算所得多糖含量為0.097 mg/mL，未加金蟬花米酒用同樣方法測得多糖含量為0.073 mg/mL。米酒多糖有一定的抗氧化活性，本實驗在原料中添加了金蟬花，制得產品金蟬花米酒比普通米酒多糖含量提高，因而可使米酒的保健功能得到增強。

2.3.3 蟲草酸標準曲線

由圖5可知，蟲草酸標準曲線回歸方程為y=0.010 3x-0.001 7，相關系數R2=0.998 5。結果表明，二者線性關系良好。

圖5 蟲草酸標準曲線Fig. 5 Standard curve of cordycepic acid

將樣品稀釋溶液100倍代替標準溶液，測得蟬花米酒樣品吸光度值為0.416，按照標準曲線回歸方程計算所得原樣品中蟲草酸含量為4.055 mg/mL，未加金蟬花的米酒中未檢出蟲草酸。蟲草酸有一定的保健功效，本試驗在原料中添加了金蟬花，使得產品中含有蟲草酸，因而可使米酒的保健功能得到增強。

3 結論

金蟬花作為一種食藥用保健真菌可添加于釀酒原料中制作保健酒。將糯米與金蟬花采取共發酵方式制作金蟬花米酒的最佳發酵工藝條件為：發酵時間5 d，發酵溫度26 ℃，金蟬花添加量40 g/kg。此優化條件下，金蟬花米酒的感官評分為94.0分。米酒多糖含量為0.097 mg/mL，蟲草酸含量為4.055 mg/mL，皆高于未加金蟬花的米酒。金蟬花米酒的制作可為發酵型保健酒的開發提供參考和依據。